Концентрированная серная кислота и оксид фосфора 5 часто применяются как осушители
Обновлено: 27.03.2024
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
H + | Li + | K + | Na + | NH4 + | Ba 2+ | Ca 2+ | Mg 2+ | Sr 2+ | Al 3+ | Cr 3+ | Fe 2+ | Fe 3+ | Ni 2+ | Co 2+ | Mn 2+ | Zn 2+ | Ag + | Hg 2+ | Pb 2+ | Sn 2+ | Cu 2+ | |
OH - | Р | Р | Р | Р | Р | М | Н | М | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | - | - | Н | Н | Н | |
F - | Р | М | Р | Р | Р | М | Н | Н | М | М | Н | Н | Н | Р | Р | Р | Р | Р | - | Н | Р | Р |
Cl - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Р | М | Р | Р |
Br - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | М | Р | Р |
I - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | М | ? |
S 2- | М | Р | Р | Р | Р | - | - | - | Н | - | - | Н | - | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
HS - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
SO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | М | Н | ? | - | Н | ? | Н | Н | ? | М | М | - | Н | ? | ? |
HSO3 - | Р | ? | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? |
SO4 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | М | Р | Н | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | М | - | Н | Р | Р |
HSO4 - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | - | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | ? | Н | ? | ? |
NO3 - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | - | Р |
NO2 - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | ? | ? | ? | ? | Р | М | ? | ? | М | ? | ? | ? | ? |
PO4 3- | Р | Н | Р | Р | - | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н | Н |
CO3 2- | Р | Р | Р | Р | Р | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | Н | Н | Н | Н | Н | ? | Н | ? | Н |
CH3COO - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | - | Р | Р | - | Р | Р | Р | Р | Р | Р | Р | - | Р |
SiO3 2- | Н | Н | Р | Р | ? | Н | Н | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? | ? | Н | Н | ? | ? | Н | ? | ? |
Растворимые (>1%) | Нерастворимые (
Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время. Вы можете также связаться с преподавателем напрямую: Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса " " на другом сайте. Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши. Этим вы поможете сделать сайт лучше. К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна. На сайте есть сноски двух типов: Подсказки - помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего. Дополнительная информация - такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения. Серная кислота - самая распространённая в химии и промышленности, не зря её называют "кровью химии". Эта кислота соответствует оксиду серы (VI), формула её H2SO4. Стоит напомнить, что существует другой оксид серы - SO2, которому соответствует очень слабая кислота, называющаяся сернистой. Нельзя не упомянуть азотную кислоту HNO3. Она соответствует кислотному оксиду N2O5, в котором азот имеет максимальную для себя степень окисления - +5. Вследствие этого азотная кислота и её соли - нитраты - являются сильными окислителями. В концентрированном виде азотная кислота может даже воспламенять некоторые органические соединения. Серная кислота представляет собой бесцветную вязкую жидкость. Относится к минеральным кислотам и к 20 наиболее важным химическим веществам современной химической промышленности. Представляет собой маслянистую, бесцветную, очень агрессивную жидкость. ОписаниеСерная кислота с эмпирической формулой H2SO4 является сильной неорганической кислотой. Концентрированная серная кислота является мощным окислителем и обладает гигроскопическим эффектом и поэтому может использоваться для сушки газов и жидкостей. 100% (чистую) серную кислоту готовят путем введения триоксида серы до тех пор, пока кислота не станет безводной. Серная кислота может связывать триоксид серы в больших количествах, а получающаяся жидкость называется олеумом (раствор серного ангидрида в 100% серной кислоте), из-за своей высокой вязкости. Олеум состоит из смеси серной и полисерной кислот (H2S2O7, H2S3O10 и т.д.). Разбавление концентрированной серной кислоты водой приводит к моментальному выделению тепла. При разбавлении необходимо вводить в воду кислоту тонкой струйкой, а не наоборот (НЕЛЬЗЯ ЛИТЬ ВОДУ В КОНЦЕНТРИРОВАННУЮ СЕРНУЮ КИСЛОТУ)! Иначе это может привести к взрывному испарению воды и неконтролируемому разбрызгиванию жидкости. При растворении перманганата калия в серной кислоте образуется темно-зеленая маслянистая жидкость (димангангептоксид), которая является мощным окислителем. В ней моментально обугливаются органические вещества, такие как древесина, а при добавлении ацетона или другого воспламеняющегося вещества происходит самовоспламенение. СвойстваПри растворении в воде вызывает бурную реакцию с генерированием большого количество тепла, действуя как абсорбент. И хотя не является легковоспламеняющимся соединением, но может генерировать кислород для сжигания других материалов. Взрывается при контакте с пара-нитротолуолом и перманганатом калия. Это соединение очень опасно соединять с бромистыми карбидами, хлоратами и металлическими порошками. При смешивании его с хлорной кислотой, получается соляная кислота. Взаимодействие с металламиРазбавленная серная кислота реагирует с основными металлами с образованием водорода и соответствующих солей металлов. В итоге получаются сульфаты (соли серной кислоты): Разбавленная серная кислота не реагирует с медью. Только концентрированная (безводная) реагирует с металлом, но не с выделением водорода, а с образованием сульфата меди, диоксида серы и воды: Драгоценные металлы золото и платина, а также железо и свинец не подвергаются воздействию концентрированной серной кислоты. Чистая, 100% серная кислота растворяет газообразный триоксид серы SO3 с образованием дисульфокислоты: ПроизводствоПроизводство серной кислоты алхимиками предположительно восходит к 13 веку. С использованием сульфата железа или меди получали дымящую серную кислоту, а при сжигании серы с селитрой или нитратом калия — разбавленную. С 1774 года серную кислоту стали производить в промышленном масштабе. Смесь диоксида серы, воздуха и оксидов азота нагревали до примерно 400 C. Полученная газовая смесь затем попала в свинцом футерованные, каскадные резервуары, в которых смесь опрыскивали водой и тем самым получали 60-70% серную кислоту. Сегодня производство серной кислоты происходит в основном по контактному методу. В современном технологическом процессе получение серной кислоты осуществляется в три этапа. На первом этапе получается диоксид серы (SO2) из элементарной серы (S) при взаимодействии с кислородом (O2) : Далее диоксид серы реагирует с пятиокисью ванадия (V2O5) в качестве катализатора до триоксида серы (SO3): Триоксид серы является ангидридом серной кислоты. Из-за низкой растворимости в воде его вводят не непосредственно в воду, а в концентрированную серную кислоту. Образующаяся серная кислота непрерывно разбавляется водой. Количество произведенной серной кислоты является показателем эффективности химической промышленности страны. Фазы развития химической промышленности: I. Преобладающее потребление едкого натра II. Преобладающее потребление серной кислоты III. Преобладающее потребление хлора ПрименениеСерная кислота является одним из наиболее часто используемых химических веществ. По всему миру производится более 150 миллионов тонн. Применяется:
В пищевой промышленности серная кислота используется в качестве технического вспомогательного вещества для производства модифицированного крахмала и казеина, а также для очистки питьевой воды. В пустынных районах Соединенных Штатов используется в сельском хозяйстве для восстановления засушливых и неплодородных почв. Опасность для здоровьяПары этой кислоты крайне токсичны и при вдыхании могут привести к серьезному повреждению легких. Попадание в глаза вызывает полную потерю зрения, а на кожу — серьезные ожоги. При приеме внутрь (даже если это капля) — может привести к мучительной смерти. Обращение с серной кислотой должно осуществляться с большой осторожностью и в соответствии с мерами промышленной безопасности. Обладает сильными свойствами и считается мощным окислителем. Поскольку на один моль SO3 приходится один моль Н2О, её принято относить к моногидратам. Она образовывает кислые (бисульфаты) и средние (сульфаты) соли. Для усиления действия и преобразования кислоты в двухосновную, в результате чего она получит два атома водорода, потребуется взаимодействие с водным раствором. А при реакции с простой водой в больших объёмах начнёт выделяться тепло. Основное свойство H2SO4 – гигроскопичность, поэтому её часто используют для поглощения влаги из воздуха. В течение этого процесса также происходит выделение тепла. Температура кипения зависит от степени насыщенности. При 98%-ой концентрации, достигается максимум, который составляет 330 °C, при этом возникает распад на H2O и SO3. Температура плавления – 10,38 °C, плотность – 1,84 г/см3. Состояние жидкости влияет на то, как она изменяет другие элементы при взаимодействии с ними. Все металлы, стоящие в электрохимическом ряду активности, включая серебро, поддаются окислению при 100%-ой концентрации. Разбавленная H2SO4 окисляет все металлы, находящиеся в электрохимическом ряду активности левее водорода, однако платина и золото не состоят в этом списке. Наблюдаются изменения при взаимодействии с органическими соединениями и неметаллами, итогом которого становится преобразование некоторых из них в уголь. H2SO4 способна растворять SO3, образуя олеум. КлассификацияH2SO4 выше 40% называется концентрированной. Она известна как сильный окислитель и при контакте с серебром или палладием растворяет их. Во время нагревания демонстрирует окислительно-восстановительные качества. Концентрация разбавленных растворов не превышает 40%. Они отличаются меньшей активностью и способны взаимодействовать с медью и латунью. Чтобы преобразовать концентрированную смесь в разбавленную, более тяжёлую жидкость нужно смешать с H2O. Важно добавлять именно кислоту в воду, соблюдая осторожность. Если сделать наоборот, образуется кипение и токсикологические брызги. Технологии полученияКогда люди только начали самостоятельно обрабатывать купоросное масло, масштаб его потребления не превышал десятки литров. В настоящее время промышленные предприятия каждый год выпускают и потребляют несколько миллионов тонн этого продукта. Мировыми лидерами в современном мире являются Китай (60 млн т) и США (30 млн т). Традиционными методами, используемыми в промышленности, выступают контактный и нитрозный. Контактный метод
Нитрозный методНитрозная технология бывает двух видов: камерная и башенная. Преимущества данного подхода состоят в том, что он не требует больших денежных затрат или сложного технологичного оборудования, а также гарантирует переработку диоксида серы. Но имеются и минусы. В конечном итоге производитель получает 75%-ую концентрацию, которая заметно уступает по качеству тому, что выходит при контактном способе. В составе наблюдается содержание оксида азота, железа и иных примесей. Возврат оксидов азота осуществляется не полностью. Нитрозный способ вреден для экологии, поскольку допускает значительные выбросы токсинов в атмосферу. Тем не менее, этот подход всё равно остаётся довольно-таки популярным. Исходный материал – сернистый газ. Его преобразование в H2SО4 осуществляется в процессе окислительной реакции с двуокисью серы и присоединения воды. Нитрозная техника не обходится без добавления окислов азота, поскольку двуокись серы не вступает в прямой контакт с кислородом. В течение данного процесса высшие окислы азота превращаются в окись азота NO. Позднее окись азота NO снов окисляется кислородом, преобразуясь в высшие окислы. В каких отраслях находит применение
Это далеко не все области применения. Вещество выполняет функции эмульгатора при приготовлении пищевой продукции, помогает эффективно устранять отходы в воде. Считается действительно необходимым компонентом в индустрии, замену которой трудно найти. Говоря об этом продукте, Дмитрий Менделеев отмечал, как часто к его помощи прибегают в техническом производстве, и что без него невозможно и невыгодно заниматься приготовлением других веществ. Соли серной кислоты и область их примененияИстория изученияНа территории Руси масло появилось в 1600-х годах, чаще всего его ввозили торговцы из-за рубежа. В тот же временной период Иоганном Глаубером был изобретён совершенно иной подход к работе с материалами. Добиться желаемого Глауберу удалось в результате горения нитрата калия и самородной серы в присутствии водных паров. Аналогичный метод был также использован в первой половине 1700-х годов лондонским аптекарем Уордом Джошуа, который решил производить масло в больших масштабах. В то время в H2SО4 нуждались алхимики, фармацевты и специалисты по отделке редких металлов. В небольших объёмах её использовали для изготовления специальных спичек с содержанием хлората калия. . Следом за Джошуа к производству приступил Джон Робак из Англии, несколько адаптировав технику. Вместо стеклянных резервуаров он взял освинцованные камеры крупного размера, поскольку они были дешевле. Нововведения Робака позволяли получить 65%-ный раствор. Приёмы англичанина сохраняли популярность в течение двухсот лет. 78%-ая концентрация появилась благодаря химикам из Англии и Франции Гловеру и Гей-Люссаку. В отличие от прошлого варианта этот оказался неподходящим для создания красителей. К концу 1800-х годов европейские страны наладили выпуск продукции в количестве до одного миллиона тонн, а лидирующие позиции в поставке заняли Англия и Германия. На их долю приходился 71% от общего объёма. В России корпорации подобного рода открылись после 1805 года в Москве. Производство в России
Особенности транспортировкиПри транзите следует соблюдать осторожность из-за резких ядовитых свойств продукта. Он взрывоопасен и относится к восьмому классу опасности, который включает ядовитые и коррозионные грузы. Допущение перевозчиком грубых ошибок при транспортировке, ставит под угрозу не только людей, но и экологию. Перевозка происходит при соблюдении правил, гарантирующих безопасность населения. Требуется подобрать устойчивую ёмкость для транзита. Цистерны должны быть изготовлены из сплавов, которые не разрушатся под воздействием ядов. Для перевозки опасных токсинов подойдут сернокислотные химические резервуары. При необходимости поддерживать температуру, как с дымящейся жидкостью, подбираются цистерны-термосы. Для обычного груза подойдёт сернокислотная канистра. Транспортировка допускается лишь на автомобилях со специальной маркировкой, предупреждающей об опасном грузе. Перевозить цистерны имеют право водители, получившие свидетельство АДР, подтверждающее их компетентность. Они не ограничены во времени при перевозке, поскольку обязаны соблюдать скоростной режим для исключения возможности попадания в аварию. Чтобы избежать ситуаций, создающих угрозу жизни населения, водитель должен ехать по специально-разработанному маршруту, исключающему места большого скопления людей и производственные объекты. Вред для человеческого здоровьяТоксичная жидкость угрожает здоровью человека не только из-за риска попадания капель на кожные ткани, она может нанести вред внутренним органам поскольку в её состав входит не менее едкий сернистый газ. Ей характерна чрезвычайная агрессивность, а входящий в состав мышьяк усиливает признаки отравления. Безвредной дозой содержания H2SО4 в воздухе считается 0,3 мг на 1 кв. м. При неосторожном обращении могут пострадать кожа, дыхательная система и слизистые оболочки. Нередко появляются бронхит, ларингит и трахеит. Полученные ожоги имеют ярко-выраженную симптоматику и долго заживают. Если своевременно не обратиться к врачу, поражение тканей может привести к смерти пострадавшего. Опасная доза, угрожающая жизни – 0,18 см на 1 лит, при попадании внутрь - 5 миллиграммов. Признаки отравления
Первая помощь и лечениеПри контакте с серной кислотой важно в первую очередь вызвать скорую помощь. До того как приедут врачи, пострадавший может самостоятельно облегчить своё состояние. Если химический продукт попал внутрь, нужно промыть желудок тёплой водой, а затем выпить 100 г оливкового или подсолнечного масла маленькими глотками. Для большей пользы можно проглотить немного льда или выпить молока. Это поможет снизить содержание H2SО4. Если жидкость попала на слизистую оболочку глаз, необходимо промыть их проточной водой. До прибытия скорой помощи в глаза следует закапать раствор новокаина и дикаина. При отравлении парами постращавшему требуется срочно выйти на свежий воздух и промыть слизистые оболочки водой. Чтобы уменьшить площадь повреждения тканей, обожжённый участок кожи нужно промыть проточной водой и приложить повязку с содой. Желательно проходить лечение в стационарных условиях, оставаясь под наблюдением врачей. Время на восстановление организма зависит от того, насколько сильно поражены кожные кожные покровы или органы. Как правило, лечение осуществляется с помощью антибиотиков, а в качестве обезболивающего назначается новокаин. . Если у больного наблюдается желудочное кровотечение, ему необходимо переливание крови и также введение плазмы. В ряде случаев при кровотечении может понадобиться хирургическое вмешательство. Интересные факты о серной кислотеХотя сегодня принято изготавливать серную кислоту на специальных предприятиях, она всё же встречается в природе, причём в 100%-ом виде. Например, в Италии на острове Сицилия можно увидеть, как со дна Мёртвого моря просачивается H2SО4. Это место принято называть Озером смерти, живые существа стараются не подходить слишком близко к нему. Выделение серной кислоты со дна происходит из-за содержания в земной коре пирита. Серная кислота может выделяться и при сильных извержениях вулкана. Такие явления достаточно опасны для людей и окружающей среды. Одними из последствий попадания H2SО4 в атмосферу могут стать климатические изменения. Серная кислота считается главной причиной, по которой выпадают кислотные дожди, а выделяется она из-за попадания в воздух диоксида серы. Как уже было ранее замечено, серная кислота эффективно поглощает воду из воздуха. Это качество позволяет использовать её для осушения газов. Раньше было принято наливать жидкость в небольшие ёмкости и оставлять между стёклами. Это помогало предотвратить запотевание окон в комнате. Читайте также:
|